Джон Маккарти – создатель языка программирования ЛИСП

 Джон Маккарти (John McCarthy) – один из основоположников ИИ, создатель самого термина "Искусственный интеллект" и языка программирования ЛИСП [1 –3].

Джон Маккарти родился 4 сентября 1927 г. в г. Бостон (США) в семье ирландских и литовских иммигрантов. Его отец был известным профсоюзным деятелем с "левыми" взглядами. С ранних лет у Джона начали проявляться склонности к математике, самостоятельным изучением которой по вузовским учебникам он начал заниматься, ещё будучи школьником. Он был болезненным ребенком, поэтому пошел в школу на год позже других, однако все же закончил школу на несколько лет раньше своих сверстников. В 1944 г. он поступил в Калифорнийский технологический институт (г. Беркли), сдав экстерном математические дисциплины сразу за 2 курса. Но затем был отчислен из него за отказ ходить на уроки физкультуры. Служил в американской армии, после чего снова вернулся в Калифорнийский технологический институт, где и получил степень бакалавра по математике (B. Sc.)      в 1948 г. 

Там он услышал лекцию профессора Принстонского университета Джона фон Неймана о "самовоспроизводящихся автоматах" – машинах, способных создать копии самих себя. Под влиянием этой речи он поступил в Принстонский университет, где изучал математику вместе с Джоном Нэшем (John Nash), впоследствии известным своими достижениями в области теории игр ("седло" Нэша). В 1951 г. Маккарти получил в Принстоне ученую степень доктора философии (Ph. D)  в области математики. После кратковременной работы в Принстонском и Стенфордском университетах, в 1955 г. он перешел в Дартмутский колледж – один из старейших университетов США, основанный ещё в 1769 г. по разрешению короля Англии Георга III.

Именно Дартмутскому колледжу суждено было стать официальным местом рождения ИИ. В августе 1955 г. Джон Маккарти вместе с Марвином Мински, Натаниэлем Рочестером (опытным менеджером из компании IBM, одним из создателей ЭВМ IBM-701) и Клодом Шенноном (уже прославившимся публикацией в 1948 г. своей статьи "Математическая теория связи") выступили с предложением организовать летом 1956 г. в Дартмуте (г. Ганновер, штат Нью-Хемпшир) 2-месячный семинар по проблемам искусственного интеллекта [3]. Они планировали собрать вместе на этом семинаре 10 видных ученых, известных своими трудами в области теории управления, теории автоматов, нейронных сетей, теории игр и исследования интеллекта. Как писали авторы обращения, на этом семинаре "предполагается обсудить вопросы моделирования с помощью машины различных аспектов обучения и свойств интеллекта. Будет предпринята попытка понять, как научить машины использовать естественный язык, формировать абстракции и понятия, решать те задачи, которые традиционно закреплены за человеком, и совершенствовать их поведение". Здесь впервые прозвучал термин " искусственный интеллект " (Artificial Intelligence), предложенный Джоном Маккарти.

Тщательно спланированный семинар состоялся в Дартмуте летом 1956 г. В число 10 участников Дартмутского семинара (конференции) входили [4]:

· Джон Маккарти, Дартмутский колледж;

· Марвин Мински, Гарвардский университет;

· Натаниэль Рочестер, IBM;

· Клод Шеннон, "Белл Телефон Лабораториз";

· Артур Самуэль, компания IBM;

· Аллен Ньюэлл, Университет Карнеги-Меллона;

· Герберт Саймон, Университет Карнеги-Меллона.

Наиболее активными участниками семинара были Аллен Ньюэлл и Герберт Саймон из Университета Карнеги-Меллона, которые буквально монополизировали всё это представление. Тогда как другие участники могли лишь поделиться некоторыми своими идеями и в ряде случаев показать программы для таких конкретных приложений, как игра в шашки, Ньюэлл и Саймон уже могли продемонстрировать программу Logic Theorist ("Логик-теоретик"), выполняющую рассуждения, в отношении которой Саймон заявил: "Мы создали компьютерную программу, способную мыслить в нечисловых терминах, таким образом мы решили извечную проблему о соотношении духа и тела".

В целом, семинар не привел к появлению каких-либо открытий в области ИИ, но дал возможность познакомиться ведущим ученым, проявляющим интерес к работам в данной области, обсудить перспективные направления исследований в этой области компьютерных наук. ИИ с самого начала впитал в себя идею моделирования таких человеческих качеств, как творчество, самосовершенствование, использование естественного языка для организации диалога "человек-машина". Участники Дартмутского семинара, а также их студенты и коллеги из Массачусетского технологического института, Университета Карнеги-Меллона, Стенфордского университета и компании IBM занимали ведущее положение в этой области в течение следующих 20 лет.

После перехода в 1958 г. в Массачусетский технологический институт (МТИ), Маккарти принял активное участие (совместно с  М. Мински, ранее работавшим в Гарварде) в создании группы ИИ (AI group). Позднее эта группа вошла в университетский проект Мас, финансируемый DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) – Агентством перспективных оборонных научных исследований. Здесь, работая совместно с несколькими студентами, он начал создавать язык программирования высокого уровня, в котором понятие списка сочеталось с системой обозначений, заимствованной из специального раздела математики – так называемого λ-исчисления. Введенное в 1931 г. математиком Алонзо Чёрчем, "лямбда"-исчисление оперирует всего тремя типами элементов: символами, представляющими переменные и константы, скобками для группировки символов, обозначениями функций с использованием греческой буквы λ [2].

Появившийся вскоре язык получил название LISP (от List Processing − "обработка списков"). Структура программ и данных на LISP представляется в виде линейных списков, составленных из слов и символов. Оперируя со списками, программист, по мнению Маккарти, мог связать понятия в памяти ЭВМ приблизительно таким же образом, как они связываются в памяти человека. В 1960 г. в журнале " Communications of the ACM " вышла статья Маккарти "Рекурсивные функции символических выражений и их вычисление с помощью машины", посвященная математическим основам применения языка LISP [5].

Сравнивая ЛИСП с универсальной машиной Тьюринга, Маккарти утверждал, что его ЛИСП гораздо более прозрачен по своей структуре. "ЛИСП являлся для нас не просто языком, который используют для определенных целей, − говорил один из студентов, помогавших Маккарти, − им можно было любоваться как прелестной вещью".

Алан Кей, создатель объектно-ориентированного языка программирования Smalltalk, позже назовет ЛИСП "величайшим языком программирования, когда либо созданным" [6]. В течение долгого времени ЛИСП рассматривался как кандидат на стандарт языка в области ИИ (позднее в эти притязания вмешался ПРОЛОГ).

Первые попытки аппаратной реализации ЛИСПа предпринимались в 1960-х гг., однако реальная возможность решения этой задачи появилась только тогда, когда начало развиваться производство интегральных схем. С 1982 г. ЛИСП-процессоры (с реализацией различных версий языка) стали выпускаться серийно сразу несколькими фирмами. Программы, написанные на ЛИСПе, летали на космическом корабле NASA и явились ключевой частью нескольких практических систем ИИ.

В 1959 г. Маккарти предложил концепцию разделения времени (режим работы компьютера, позволяющий нескольким пользователям, работая за разными терминалами, одновременно использовать его память и процессор) [6]. В этот период Маккарти работал в МТИ над наземной системой автоматического наведения на цель (Semi-Automatic Group Environment, SAGE), разрабатываемой по заказу Министерства обороны США. Именно в этой системе впервые была реализована идея разделения времени. Следующим шагом в этом направлении было создание в МТИ совместимой системы разделения времени (Compatible Time-Sharing System, CTSS), которая была продемонстрирована в 1961 г.

В этом же году Маккарти сделал публичное заявление о том, что компьютерная технологя разделения времени может привести к будущему, в котором компьютерные ресурсы и даже определенные приложения могут продаваться с использованием бизнес-модели сферы услуг (наподобие того, как это делается с водой или электричеством) [7]. Эта идея компьютерных или информационных услуг была очень популярна в конце 1960-х гг., но вышла из моды к середине 1970-х гг., т.к. стало ясно, что аппаратные, программные и коммуникационные технологии того времени были просто ещё не готовы к этому. Тем не менее, начиная с 2000-х гг., эта идея вновь стала актуальной, реализуясь в таких супермодных многообещающих формах, как использование суперкомпьютерных технологий или облачные вычисления (Cloud Computing).

Осенью 1962 г. Маккарти был приглашен на должность профессора в Стенфордский университет, где и проработал до выхода на пенсию в 2000 г., посвятив этому учебному заведению 38 лет. Здесь он участвовал в создании Стенфордской лаборатории ИИ (Stanford Artificial Intelligence Laboratory, SAIL), ставшей впоследствии всемирно известной. В эти годы он занимался исследованиями в области систем логического вывода (reasoning) на естественном языке, разработкой основ "ситуационного исчисления" (situation calculus).  Много работал с талантливой молодежью.

Маккарти был весьма незаурядным человеком, чудаковатым гением, о нем шла слава как о "седовласом патриархе с шокирующими манерами". Например, он имел привычку поворачиваться и уходить, оборвав разговор на полуслове. Известно, что в середине 1950-х гг. он увлекался коммунистическими идеями, а позже являл собой образ радикала с лентой на лбу и длинными волосами. Он прыгал с парашютом и ходил в горы в 1970-х, а в 1980-х уже облачился в строгий костюм и принял весьма консервативный вид.

Несколько раз приезжал в Советский Союз, начал изучать русский язык. По словам Маккарти, он заинтересовался наукой ещё до поступления в высшую школу, читая в переводе русскую научно-популярную книгу "100 000 Почему". В 1959-1962 гг. группа студентов МТИ под его руководством разработала компьютерную программу для игры в шахматы. В 1965 г. он вызвал на шахматный матч группу компьютерщиков из Института теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ, г. Москва) с их собственной программой. Ходы передавались по телеграфу, программа ИТЭФ выиграла этот матч [8].

В 1980-х –1990-х гг. Стенфордская лаборатория SAIL  попала в немилость. "Искусственный интеллект переживал "зимний период", – рассказывает сотрудник Google Себастьян Трун, тесно работавший с Маккарти, – из-за несоответствия между ожиданиями и реальностью. Люди поняли, что мы так и не смогли воссоздать человеческий интеллект". Но в 2003 г. С. Трун возродил SAIL и, в какой-то степени, дух Маккарти. Они часто спорили о перспективах ИИ, при этом Трун утверждал: "На мой взгляд, Google – это и есть ИИ". Однако Маккарти весьма критически относился к тем направлениям, в которых развивается современный ИИ, считая, что главный упор сейчас несправедливо делается на различные практические приложения, тогда как конечной целью ИИ должно быть "постижение человеческого разума" [6].

После выхода на пенсию Маккарти оставался почетным профессором Стенфордского университета и продолжал поддерживать свой сайт, на котором публиковал мысли о будущем развитии роботов, устойчивости человеческого прогресса, а также свои произведения из области научной фантастики.

За выдающиеся заслуги в развитии ИИ и компьютерных наук Маккарти был удостоен ряда наград:

1971 г. – Премия Тьюринга (Turing Award);

1985 г. – Медаль "Пионер компьютерной техники" (Computing Pioneer Medal) – самая престижная награда Международного компьютерного общества (IEEE Computer Society);

1991 г. – Национальная медаль в области науки (the National Medal of Science);

2003 г. – Медаль Института Бенджамина Франклина (the Benjamin Franclin Institute Medal).

Он был членом многих национальных академий. В 2011 г. был выбран в числе 10 выдающихся личностей, оказавших наибольшее влияние на развитие ИИ, в символический "Зал славы искусственного интеллекта" (" Artificial Intelligence Hall of Fame ") по номинации журнала " IEEE Intelligent Systems Magazine ".

После его смерти 23 октября 2011 г. на следующий день во многих газетах и на Интернет-сайтах появились развернутые сообщения под заголовками "Создатель ЛИСПа, Джон Маккарти, умер в возрасте 84 лет", "Пионер искусственного интеллекта Джон Маккарти умер в США" [9, 11], отдавая дань памяти этому гениальному человеку.

 

Использованные источники

 

1^*. Джон Маккарти [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http:// ru.wikipedia.org/wiki/Джон_Маккарти.html.

2^*. Генератор фантастических идей. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://informat444.narod.ru/museum/press/ inform/ 17.htm.

3*. A Proposal for the Dartmouth Summer Research Project on Artificial Intelligence [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http: // www-format.stanford.edu/jmc/history/dartmouth/dartmouth. html.

4*. Дартмутский семинар [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http:// ru. wikipedia.org/wiki/ Дартмутский_семинар.

5. McCarthy J. Recursive functions of symbolic expressions and computation by machine // Part I, Communications of the ACM. − № 3. – 1960. – P.184–195.

6 *. Джон Маккарти – отец искусственного интеллекта и языка программирования Lisp/Кейд Мец [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://abv24.com/dzhon_makkarti-otets-iskusstvenno- go-intellekta-i-yazyka-programmirovaniya-lisp.

7. Челпанова П. Сайт знаменитости: Джон Маккарти [Электронный ресурс]. – Режим доступа:http://www.peoples.ru/technics/ programmer/john_mccarthy.

8*. McCarthy John / Nils Nilsson, Biographical memoirs [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.nasoline.org/ publications/biographical-memoirs/memoir-pdfs/mccarthy-john.pdf.

9. Creator of Lisp, John McCarthy, Dead at 84 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://techcrunch.com/2011/10/24/creator-of-lisp-john-mccarthy-dead-at-84/.

10. Пионер искусственного интеллекта Джон Маккарти умер в США [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ria.ru/ science/20111025/470673118.html.